المتك وتكوين حبوب اللقاح – المحاضرة 11

المتك وتكوين حبوب اللقاح وأنبوبة اللقاح

مقدمة:

التكاثر الجنسي في النباتات الزهرية يعتمد بشكل أساسي على الزهرة باعتبارها عضو التكاثر. وتحتوي الزهرة على الأعضاء الذكرية والأنثوية التي تتعاون في إنتاج حبوب اللقاح، وتوصيلها إلى البويضات لتتم عملية الإخصاب.
يُعد المتك (Anther) الجزء المسؤول عن إنتاج حبوب اللقاح، والتي تقوم بدورها في نقل الخلايا الذكرية للنبات إلى العضو الأنثوي، حيث تنمو أنبوبة اللقاح لتوصيل هذه الخلايا إلى البويضة.

أولًا: المتك (Anther)

تعريفه ووظيفته:

المتك هو الجزء العلوي من السداة (العضو الذكري في الزهرة)، ووظيفته الأساسية هي إنتاج وحمل حبوب اللقاح التي تحتوي على الأمشاج الذكرية.
تتكوّن السداة من:

• الخيط (Filament): وهو ساق رفيعة تحمل المتك.
• المتك (Anther): الجزء المنتفخ الذي يحتوي على الأكياس اللقاحية.

تركيب المتك:

• يتكوّن من فصين، وكل فص يحتوي على كيسين لقاحيين، أي أن المتك يحتوي في المجموع على أربعة أكياس لقاحية.
• داخل هذه الأكياس تنشأ الخلايا الجرثومية الذكرية، والتي تمر بعدة مراحل لتتحوّل إلى حبوب لقاح ناضجة.

ثانيًا: تكوين حبوب اللقاح (Microsporogenesis & Microgametogenesis)

تمر عملية تكوين حبوب اللقاح بمرحلتين أساسيتين:

1. تكوّن الأبواغ الذكرية (Microsporogenesis):

• تبدأ العملية عندما تنمو الخلايا الجرثومية الأم (Microsporocytes) داخل الأكياس اللقاحية.
• كل خلية جرثومية أم (2n) تنقسم انقسامًا ميوزيًا (اختزاليًا) لإنتاج أربع خلايا لقاحية أولية (Microspores) أحادية الصيغة الصبغية (n).
• تتجمّع هذه الخلايا في مجموعات تُعرف باسم الرباعيات البوغية (Tetrads).

2. نضج حبوب اللقاح (Microgametogenesis):

• تنفصل خلايا الرباعية وتنمو كل خلية لقاحية (Microspore) بشكل منفصل.
• تبدأ كل خلية في تكوين:
  • نواة أنبوبية (Tube nucleus): مسؤولة عن إنبات أنبوبة اللقاح.
  • نواة مولدة (Generative nucleus): تنقسم لاحقًا لتكوّن نواتين ذكريتين.
• تُصبح كل حبة لقاح ناضجة مكونة من:
  • غلاف خارجي صلب (Exine) يحميها أثناء الانتقال.
  • غلاف داخلي (Intine) مرن يسمح بإنبات الأنبوبة.
  • نواة أنبوبية + نواة مولدة.

ثالثًا: انتقال حبوب اللقاح – التلقيح (Pollination)

بعد نضوج المتك:

• ينشق ويُطلق حبوب اللقاح، لتنتقل إلى الميسم (الجزء العلوي من المدقة).
• يتم التلقيح إما:
  • ذاتيًا: إذا انتقلت الحبة إلى نفس الزهرة أو زهرة أخرى على نفس النبات.
  • خلطيًا: إذا انتقلت إلى زهرة في نبات آخر من نفس النوع.
• وسائل التلقيح تشمل: الرياح، الحشرات، الماء، الإنسان (كما في الزراعة).

رابعًا: أنبوبة اللقاح (Pollen Tube)

إنبات حبة اللقاح:

عندما تستقر حبة اللقاح على ميسم مناسب، تبدأ في امتصاص الرطوبة والسكريات، مما يُحفّزها على الإنبات.

تكوين أنبوبة اللقاح:

1. تنبت حبة اللقاح مكوّنة أنبوبة رفيعة تمر من خلال الميسم والقلم نحو المبيض.
2. تتحرك النواة الأنبوبية في مقدمة الأنبوبة، تليها النواة المولدة.
3. تنقسم النواة المولدة إلى نواتين ذكريتين (Gametes).
4. تتجه الأنبوبة نحو واحدة من البويضات داخل المبيض، وتخترقها عبر فتحة تُسمى النقير (Micropyle).

خامسًا: الإخصاب المزدوج (Double Fertilization)

عند دخول أنبوبة اللقاح إلى الكيس الجنيني داخل البويضة، تحدث عملية الإخصاب المزدوج، وهي خاصة بالنباتات الزهرية.

خطوات الإخصاب المزدوج:

1. النواة الذكرية الأولى + نواة البويضة → لاقحة (Zygote) → ينمو لتكوين الجنين.
2. النواة الذكرية الثانية + نواتان قطبيتان → نواة ثلاثية (3n) → تنمو لتكوين نسيج غذائي (Endosperm).

الإخصاب المزدوج يُنتج جنينًا + نسيجًا مغذيًا داخل البذرة.

سادسًا: بعد الإخصاب – تكوين البذور والثمار

• تتحوّل البويضة المخصّبة إلى بذرة تحتوي على:
  • جنين ناتج من الإخصاب.
  • نسيج غذائي (إندوسبيرم) لتغذية الجنين.
  • غلاف بذري لحماية البذرة.
• يتحوّل المبيض إلى ثمرة تحيط بالبذور.
  • قد تكون الثمرة لحمية (مثل التفاح) أو جافة (مثل الفول).

خلاصة منظمة:

أهمية هذه العملية:

• حفظ النوع: عبر إنتاج بذور تحوي الجنين.
• تنوع وراثي: بسبب التلقيح والإخصاب الجنسي.
• نجاح التكاثر: بسبب الحماية التي توفرها الزهرة، والمبيض، والبذرة.
• مصدر غذائي للإنسان: معظم الغذاء يأتي من ثمار وبذور النباتات الزهرية.

خاتمة:

المتك هو بداية رحلة رائعة في دورة حياة النبات الزهري، حيث تُنتج فيه حبوب اللقاح التي تحمل النواة الذكرية. تبدأ الحبة رحلتها من المتك إلى الميسم، وتنبت أنبوبة اللقاح التي تنقل النوى الذكرية إلى البويضة، فتحدث عملية الإخصاب المزدوج، وتُنتج البذور والثمار.
تُظهر هذه العملية دقة تنظيم التكاثر في النباتات الزهرية، وتوضح كيف أن كل جزء في الزهرة له وظيفة متخصصة تضمن استمرار الحياة النباتية على الأرض.